SU963754A1 - Устройство дл автоматического копировани линии сварного соединени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОПИРОВАНИЯ ЛИНИИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

12

Изобретение относитс  к области автоматизации в сварочном производстве и может быть использовано в сварочных аппаратах дл  автоматической дуговой или электроннолучевой сварки.

Известно устройство дл  копировани  линии сварного соединени , содержащее привод перемещени  сварочной головки, поворотный рычаг с koпирным роликом, шарнирно св занный со сварочной головкой, датчик угла поворота рычага, -датчик угла поворота ролика, первый сумматор, второй .сумматор, выход которого через блок запаздывани  св зан с входом привода сварочной головки, а первый вход с выходом блока запаздывани , выход датчика угла поворота ролика соединен с первые BXOROM первого сумматора , второй вход которого св зан с выходом датчика угла поворота рычага , а выход подключен ко второму входу второго сумматора Г1 3.

Известное устройство обеспечивает высокую точность копировани  линии сварного соединени  при поворотной св зи копирующего органа и сварочной головки. Это достигаетс  за счет измерени  направлени  линии

сварного соединени  в точках копировани  и сварки относительно пр мой , соедин ющей указанные точки.

Недостатком известного устройства  вл етс  его сложность и, следовательно , ограниченность его практи- ческого применени , что св зано, главньм образом, с необходимостью

10 измерени  направлени  линии сварного соединени  в точке копировани  и наличием в данном устройстве датчика угла поворота копирного ролика .

Наиболее близким к изобретению

15  вл етс  устройство дл  автоматического направлени  сварочной головки по стыку, содержащее привод коррекции положени  сварочной головки, на котором установлен датчик стыка,

20 привод перемещени  сварочной голов- ки, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, св занного с блоком задани  скорости, привод поступательного перемещени  датчика

25 стыка относительно сварочной головки , снабженный датчиком положени , регистр сдвига, сумматор и дополнительный генератор импульсов . Выход регистра сдвига подключен к приводу

30 коррекции и первому входу су1«4атора второй вход которого соединен с выходом датчика стыка, а выход с информационным входом регистра сдвига о Дополнительный генератор импульсов св зан с датчиком положени  привода поступательного перемещени  датчика стыка и с блоком задани  скорости. Выход дополнительного генератора импульсов подключен к сдвигающему входу регистра сдвига Г

Копирование линии сварного соединени  с помощью данного устройства может осуществл тьс  в услови х, ко да измерение отклонени  стыка производитс  с помощью датчика поворота рычага, шарнирно св занного со сварочной головкой, т.е. в пол рной системе координат, а коррекци  положени  сварочной головки по результату этого измерени  - приводом поперечного его перемещени , т.е. в пр моугольной системе координат. При этом необходимость относительного перемещен-и  датчика стыка и сварочной головки обусловлена облегчением поиска на 1альной точки сварки после вывода сварочного аппарата в исходное положение, повышением маневренности датчика при сварке внутри полостей ограниченного объема, возможностью увеличени  рассто ни  между датчиком и сварочным органом, если это допускает конструкци  свариваемого издели .

Недостатком данного устройства  вл етс  его невысока  точность . при изменении рассто ни  между точками копировани  и сварки, что св зано с нарушением пропорциональност между значени ми угла поворота рычага и соответствующими величинами поперечного перемещени  сварочной головки при регулировании относительного положени  датчика .стыка и сварочной головки.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности копировани  за счет компенсации ошибки, обусловленной регулированием рассто ни  между копирующим органом и сварочной головкой .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автоматического копировани  линии сварочног соединени , содержащее привод коррекции положени  сварочной головки, на которой установлен рычаг с копирующим органом, привод перемещени  органа вдоль рыч.ага, снабженный датчиком положени , датчик поворота рычага относительно оси сварочной головки, преобразователь, подключенный ко входу этого датчика, сумматор , генератор импульсов с блоком задани  скорости, регистр сдвига, выход которого подключен к приводу коррекции положени  сварочной головки и первому входу сумматора, сдвигающий вход подключен к генератору импульсов, а информационный вход к выходу сумматора, дополнительно введен функциональный блок, вход которого соединен с выходом преобразовател , выход подключен ко второму входу сумматора, а управл ющий вход св зан с выходом датчика положени  привода перемещени  копирующего органа рычага.

Структурна  схема устройства дл  автоматического копировани  изображена на чертеже.

Устройство содержит привод 1 коррекции положени  сварочной головки 2 на котором установлен рычаг 3 с копирующим органом 4 на конце, привод

5перемещени  копирующего органа 4 вдоль рычага 3, снабженный датчиком

6положени , датчик 7 поворота рычага 3 относительно геометрической оси сварочного органа 2, подключенный к входу преобразовател  8, генератор

9 импульсов, св занный с блоком 10 задани  скорости сварки, регистр 11 сдвига, сумматор 12 и функциональный блок 13.

Выход регистра 11 сдвига подключен к приводу 1 коррекции и первому входу сумматора 12, выход которого соединен с информационным входом регистра 11 сдвига. Выход генератора 9 импульсов подключен к сдвигающему входу регистра 11 сдвига. Вход функционального блока 13 соединен с выходом преобразовател  8, выход подключен ко второму входу сумматора, а управл ющий вход св зан с выходом датчика 6 положени  привода 5 перемещени  копирующего органа- 4 вдоль рычага -3. Один из входов блока 10 задани  скорости подключен к приводу перемещени  сварочного аппарата вдоль копируемой линии (на чертеже не показан).

Устройство дл  автоматического копировани  работает следующим образом .

Сварочна  головка 2 перемещаетс  вдоль линии сварного соединени  с помощью привода перемещени  сварочного аппарата, скорость движени  которого задаетс  блоком 10 по сигналам генератора 9 импульсов. Текущие отклонени  линии сварного соединени  от положени  сварочной головки 2 измер ютс  датчиком 7 поворота рычага 3 в соответствии с изменением положени  копирующего органа 4. Сигналы этого отклонени  поступают с выхода датчика 7 угла ot поворота рычага 3 через преобразователь 8 на вход функционального блока 13 и далее на первый вход сумматора 12. с выхода сумматора 12 указанные сигналы поступают на информационный вход регистра 11 сдвига. По истечении времени запаздывани ,

определ емого рассто нием f между копирующим органом 4 и csapolHoft головкой 2, а также скоростью перемещени  сварочного аппарата вдоль линии сварного соединени , сигналы отклонени  поступают с выхода регистра 11 сдвига на вход привода 1 коррекции положени  сварочной головки и на второй вход сумматора 12, Сварочна  головка 2 воспроизводит oтJклoнeни  копируемой линии, изме . ренные датчиком 7 поворота рычага 3 Коэффициент передачи между сигналами , датчика 7 и сигналами коррекции, поступающими на привод 1, может быт подобран при настройке функционального блока 13 таким образом, что ег значение будет равно единице, например , при максимальном рассто нии между копирующим органом 4 и сварочной головкой 2. При уменьшении у блок 13 выполн ет функцию делител . Подключение выхода регистра 11 сдвига ко второму входу сумматора 12 необходимо дл  компенсации сигнала датчика 7, регистрирующего текущие отклонени  копируемой линии, возникающего в результате отработки сварочным органом двух предьщущих отклонений . Тем самьм обеспечиваетс  самоконтролирование линии сварного соединени  тандемом, состо щим из копирующего органа 4 и сварочной головки 2 при механической св зи между ними (в данном случае св зь поворотного типа), При изменении скорости сварки за счет св зи блока 10 с генератором 9 импульсов и св зи последнего со сдвигающим входом регистра 11 сдвига обеспечиваетс  синхронизаци  скорости продвижени  информации в регистре 11 сдвига со скоростью перемещени  сварочного аппарата.

В процессе работы устройства дл  автоматического копировани  может возникнуть необходимость регулировани  рассто ни  между копирующим органом 4 и сварочной головкой 2. Их относительное перемещен1Ге вдоль рычага 3 осуществл етс  приводом 5. В процессе перемещени  датчи 6 положени ,- выполненный, например, в виде переменного резистора, служит регулирующим элементом частоты генератора 9 импульсов и коэффициента передачи функционального блока 13. Скорость продвижени  информации в регистре 11 сдвига с увеличением рассто ни  между копирующим органе 4 и сварочной головкой 2 снижаетс , за счет чего обеспечиваетс  соответствие запаздывани  отработки сигналов коррекции фактическому запаздыванию точки сварки относительн точки копировани . При этом уменьшение частоты импульсов сдвига с увеличением р эквивалентно увеличению числа разр дов perHcxpia 11 сдвига . Коэффициент передачи блока 13 при работе привода 5 перемещени  копирующего органа 4 вдоль рычага 3 измен етс  за счет информации о перемещении, поступающей с датчика 6 положени  на управл ющий вход блока 13. Последний в случае, например , сокращени  рассто ни  между копирующим органом 4 и сварочной

0 головкой 2 уменьшает количество импульсов датчика 7 угла поворота обратно пропорционально синусу этого угла. За счет такого делени  величина сигнала коррекции, посту5 пающего на привод 1 коррекции с регистра 11 сдвига, соответствует фактическому отклонению копируемой линии независимо от рассто ни  между точкой сварки и точкой.копировани . При копировании линий с незначитель0 ными отклонени ми от текущего положени  сварочного аппарата функциональный блок 13 может быть построен как линейный и реализовывать простую функцию делени  последовательности

5 импульсов на входе в обратно пропорциональной зависимости от рассто ни  между точками копировани  и сварки. Если настройка коэффициента передачи функционального блока 13

0 на значение, равное единице, производитс  при минимальном значении р, то блок 13 должен выполн ть функцию умножител  импульсов при увеличении р , так как угол d при одном

5 и том же отклонении копируемой линии будет меньше.

Таким образом, введение в устройство функционального блока, вход которого соединен с выходом преобра0 зовател , выход подключен ко второму входу сумматора а управл ющий вход св зан с выходом датчика положени  привода перемещени  копирующего органа вдоль рычага, позвол ет

5 измен ть сигнал угла поворота рычага , а следовательно, и сигнал коррекции положени  сварочного органа относительно копируемой линии в функции от рассто ни  между точ0 ками копировани  и сварки, поддержива  тем самым посто нньм коэффициент передачи между входным и выходным сигналами.

Это повышает точность копирова5 ни  при сохранении широких технологических возможностей, обусловлеиныэе регулированием рассто ни  между сварочной головкой и копирующим органсш.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке 2741409/25-27, 26.03.79.

2.Авторское свидетельство СССР 789254, кл. В 23 К 9/19, 14.02.79 (прототип).